Geschiedenis
van de ontwikkeling van de elektrische klok
F.
Telrad en impuls
De volgende belangrijke stap was het gebruik van een door de slinger aangedreven
telrad om zo de slinger met vaste tussenpozen een impuls te geven. Het zelfde
telrad dat door Hipp al ongeveer 50 jaar eerder werd toegepast en ook door
De Jong in 1865.
Campiche
In 1893 bevestigden de gebroeders Henri Alfred en Moïse Alexandre
Campiche uit Geneve een palletje aan een slinger dat een telrad aandrijft om
de slinger met vaste tussenpozen een impuls te kunnen geven (patent nr.8830).
In 1899 verbeterden zij hun vinding nog verder door de
impuls minder afhankelijk te maken van de conditie van de batterij (patent nr.10393). animatie
Elke minuut schuift een vaantje van het telrad tussen twee elektrische contacten.
Hierdoor wordt een elektromagneet bekrachtigd, die een anker aantrekt. De potentiële
energie, opgeslagen in een bladveer, wordt vervolgens aan de slinger afgedragen.
William Edgar Palmer (1864-1951)
In 1902 ontwierp William Edgar Palmer uit Tonbridge, Kent, een systeem (patent
nr.10541) vergelijkbaar met dat van de Campiche broers.
Elke halve minuut duwt een pennetje op het telrad tegen een heveltje aan dat
daardoor een gravitatiearm ontkoppelt. De gravitatiearm geeft de slinger vervolgens
een impuls. Aan het eind van zijn val gooit de gravitatiearm nog een veer los
die dan een elektrisch contact sluit dat een elektromagneet bekrachtigt en de
gravitatiearm terugzet. animatie
De energie voor het maken van contact komt nu van de gravitatiearm en wordt
niet onttrokken aan de slinger.
Het systeem van Palmer stuit echter ook op de zelfde problemen zoals met
veel andere klokken. De slinger krijgt een behoorlijke schok te verwerken,
tenzij de gravitatiearm op precies het juiste moment vrij komt. In de praktijk
blijkt dit niet echt haalbaar te zijn.
Frank Hope-Jones
In 1905 ontwierp Hope-Jones een system (patent nr.6066)
waarin een telrad elke halve minuut de gravitatiearm ontkoppelt. Dit system
leek nog wel sterk op dat van de gebroeders Campiche.
Drie jaar later al in 1908 bedacht hij een veel beter systeem (patent nr.1945) waarin
de manier van impulse geven drastisch verbeterd was.
Een vaantje
van het telrad ontkoppelt de gravitatiearm elke halve minuut en viaeen rolletje
op de gravitatiearm krijgt de slinger zijn impuls. Aan het eind van zijn val
maakt de gravitatiearm elektrisch contact en het aangetrokken anker van de
elektromagneet gooit dan de gravitatiearm terug.
Het enige dat de slinger hoeft te doen is het telrad verzetten en de gravitatiearm
loskoppelen. De energie, die hiervoor nodig is, is vrijwel te verwaarlozen.
De belangrijkste verbetering is wel dat de impuls heel rustig gegeven wordt,
terwijl de slinger door de nulpositie, waar zijn kinetische energie maximaal
is, gaat en de verstoring van de vrijheid van de slinger tot een minimum beperkt
blijft. De vorm van het impulsarmpje zorgt er ook voor dat de impuls altijd
op het juiste moment gegeven wordt wanneer de slinger door de nulpositie gaat.
Wanneer de gravitatiearm te vroeg wordt ontkoppeld zal het rolletje van de
gravitatiearm alleen maar over het horizontale gedeelte van de impulsarm rollen
en niet de vrijheid van de slinger verstoren.
Dit systeem wordt nu de "Synchronoom schakelaar" genoemd.
Hope-Jones gebruikte bovendien een slingerstaaf van invar. Invar is een
nikkel-staal legering met een uiterst geringe uitzettingscoëfficiënt
in 1904 uitgevonden door de Zwitserse natuurkundige Charles-Edouard
Guillaume (1861-1938) die in 1920 de Nobelprijs voor natuurkunde zou
krijgen en wiens Franse grootvader ooit klokkenmaker was in Londen.
Mede door het gebruik van een invar slingerstaaf behoorde deze klok van Hope-Jones
tot één van de nauwkeurigste klokken van zijn tijd.
bevestigden de gebroeders Henri Alfred en Moïse Alexandre
Campiche uit Geneve een palletje aan een slinger dat een telrad aandrijft om
de slinger met vaste tussenpozen een impuls te kunnen geven (patent nr.8830).
Elke halve minuut duwt een pennetje op het telrad tegen een heveltje aan dat
daardoor een gravitatiearm ontkoppelt. De gravitatiearm geeft de slinger vervolgens
een impuls. Aan het eind van zijn val gooit de gravitatiearm nog een veer los
die dan een elektrisch contact sluit dat een elektromagneet bekrachtigt en de
gravitatiearm terugzet.
